松辽盆地“T2”断裂密集带成因机制及控藏机理——以三肇凹陷为例

松辽盆地T₂反射界面高密度断层与扶杨油层油气"倒灌"运聚成藏关系密切,其成因机制备受地质学家关注,存在构造成因和水力断层等多种假说。本文系统研究了"T₂"断层几何学特征,认为该断层以南北展布方向为主、断距和延伸长度幂律分布、密集成带、与断陷期断层呈"似花状"组合模式、部分断层多期活动,该断层有别于超压周期性释放产生的非构造成因的多边断层,为典型的构造成因断层。T₂高密度断层和密集带的成因可以归结为3个因素: 1)坳陷期松辽盆地强烈拉张发生在青山口组沉积时期,泥岩低剪切强度导致构造破碎,是高密度断层形成的前提,2)基底-断陷期断裂、火山口和基岩隆起作为早期薄弱带,控制着坳陷期断裂的形成且密集成带,是高密度断层形成的根本原因。3)塑性泥岩在坳陷期发生水平拆离作用,导致断陷期断裂与坳陷期断裂上、下不衔接,T₂和T₁断层上、下贯通较少,这是造成仅T₂反射层发育高密度断层的有力保障。构造反转期三肇凹陷整体活动较弱,断裂密集带边界断层选择性活动,向上延伸到T₀₆ 反射层以上,反转期活动的断层正赶上青山口组烃源岩大量生排烃时期,这些断层为扶杨和葡萄花油层有利的通道断层,控制着扶杨和葡萄花油层油气的运聚成藏与分布。     

松辽盆地三肇凹陷“T11”多边断层非构造成因机制探讨

地质学家过去一直关注松辽盆地“T₂”高密度断层系,其成因机制存在很大的争议,但并没注意到“T₁₁”也为高密度断层系。笔者系统研究了三肇凹陷肇州地区“T₁₁”断层系几何学特征和形成的地质背景,首次提出“T₁₁”断层为典型的多边形断层,仅从目前构造演化历史难以解释其成因,基于断层与较厚的青山口组具异常高孔隙流体压力的泥岩分布一致,认为多边断层为长期发育断层反转期再活动诱导青山口组泥岩层密度反转的成因机制,随着超压的积累断层周期性活动,是葡萄花油层油气运移的长期通道。     

松辽盆地北部构造演化对砂岩型铀矿床成矿的控制作用

松辽盆地构造演化划分为前中生代克拉通基底演化、晚侏罗世挤压火山穹窿演化、早白垩世伸展断陷、晚白垩世早期热冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀及新近纪—第四纪挤压坳陷等7个演化阶段。本文系统讨论了松辽盆地北部构造演化与铀成矿作用的关系,指出晚白垩世早期冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀3个阶段为区内主要铀成矿阶段。铀矿化的分布受基底断裂及反转构造带联合控制。松辽盆地北部构造演化对各构造分区铀矿床成矿类型具有明显的控制作用：西部斜坡区以寻找"古层间氧化"型、层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型;中央坳陷区及东北隆起区应围绕大庆长垣、绥棱背斜带等构造剥蚀天窗寻找"钱家店"式砂岩型铀矿床;北部倾没区及东北隆起区盆缘以寻找层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型。     

三肇凹陷T11反射层断层构造成因机制的定量研究

为了对三肇凹陷T₁₁反射层断层成因机制做出符合实际地质理论解释,本文鉴于前人各种非构造成因观点所存在的问题,从构造变形层间剪切力、断层线面密度关系、与国外哈默费斯特盆地典型的非构造成因多边断层解释特征对比3 方面, 对其成因机制做了定量分析。研究结果认为：1） T₁₁ 反射层断层为构造成因机制,是姚家组一段泥包砂地层结构受到上覆载荷作用构造变形时,在其泥岩层界面或层内优先发生层间滑动产生的内部作用力-层间剪切力所形成的切层断层和层内变形断层;2） 从断层线面密度关系计算结果来看,二者存在密切相关性,断层线密度越大面密度越大,这与构造成因断层空间分布规律相一致;3） 与哈默费斯特盆地的对比得出,T₁₁反射层断层展布存在近南北向和东西向优势方位,其次是北北东向和北北西向,仅在几个鼻状构造带内发育走向随机的小断层,这些内部走向相对多方位的小断层实际上是由波状起伏的层间滑动断层及其伴生构造所形成的一种特殊构造现象。     

松辽盆地北部裂后反转期层序地层格架及其形成机制

应用高精度层序地层学分析的原理和方法, 通过对研究区新处理的区域性地震反射剖面、测井和岩心等资料的综合分析, 建立了松辽盆地北部裂后反转期层序地层格架.通过盆地的充填记录、湖平面变化和区域演化等信息, 论证了松辽盆地裂后反转期各级界面的地质属性, 分析了其形成机制, 建立了盆地的沉积演化过程模型.研究表明, 盆地裂后反转期发育的一级界面SB02和二级界面SB03、SB11均是区域构造挤压事件的响应界面; 而湖平面的变化和物源供给导致了三级层序体系域构成样式的多样化; 嫩江组二、三段识别出的7个四级层序则是在三级湖平面旋回的高位稳定期盆地物源充足、沉降速率较低的条件下形成的.本研究为松辽盆地中浅层隐蔽油气勘探提供了重要的等时地层对比格架.      

松辽盆地北部砂岩型铀矿成矿潜力分析

松辽盆地南部砂岩型铀矿找矿研究进行了大量的地质工作,并取得了一定成果,与之相比,盆地北部的铀矿地质勘查工作则明显薄弱。本文在松辽盆地北部蚀源区岩石含铀性、盆地构造演化、古气候、地层演化、沉积相展布、砂体发育情况及后生改造等铀成矿条件分析的基础上,评价了松辽盆地北部砂岩型铀矿的成矿潜力,探讨了其找矿方向。综合分析得出：松辽盆地北部整体铀源丰富,成矿条件较好;白垩纪以来,盆地存在4期明显构造反转,形成上白垩统姚家组和四方台组2个主要铀矿找矿目的层;在盆地内部,姚家组和四方台组发育良好的沉积相及砂体条件,局部地区氧化作用明显,氧化带和铀矿化也较为发育,是找矿的重要线索;松辽盆地北部整体铀成矿条件良好,东段应以姚家组为重点找矿层位,西段则应以四方台组为重点找矿层位,找矿类型为层间氧化带型。     

二连盆地巴音都兰凹陷反转构造及成因机制

二连盆地的构造反转事件一直有争议.为了查明二连盆地巴音都兰凹陷早白垩世期间反转构造的发育期次以及不同时期发生反转构造的动力机制,利用新处理的覆盖全凹陷的3D地震数据和钻井资料,识别并分析了研究区在裂陷期发育的4期正反转构造,分别对应阿三段沉积末期、阿四段沉积末期、腾一下段沉积末期以及腾二段沉积期.研究表明:研究区早白垩世岩浆底辟较为活跃,在阿三段、阿四段和腾一下段以及腾二段沉积末期均发育过岩浆底辟活动,并导致盆地局部发生构造正反转,而腾二段沉积期间除了发育岩浆底辟作用导致构造反转外,还发育左旋压扭活动,并导致构造正反转.因此,研究区在早白垩世发育了两种不同成因类型的正反转构造,这主要与二连盆地在早白垩世期间伊泽纳琦板块对欧亚大陆的俯冲和异常地幔隆升引起的岩浆底辟作用以及腾二段沉积期伊泽纳琦板块俯冲方向发生改变而导致的区域走滑作用密切相关.      

松辽盆地北部青山口—姚家组西部坡折带成因及演化

沉积盆地的坡折带是非构造圈闭发育的最有利场所.地质、地球物理资料综合研究结果表明, 松辽盆地北部青山口-姚家组沉积时期西部明显发育富裕一级坡折带和泰康-大安二级坡折带.隐伏断裂、差异沉积与压实作用控制了坡折带的形成与演化.松辽盆地西部发育扎赉特旗、嫩江和哈拉海3个隐伏岩石圈断裂带, 坳陷期主要受松辽盆地北部物源、齐齐哈尔物源和英台物源影响, 扎赉特旗、嫩江岩石圈断裂带和齐齐哈尔、英台物源控制了富裕一级坡折带的形成和演化, 哈拉海隐伏岩石圈断裂带、松辽盆地北部和英台物源控制了泰康-大安二级坡折带的形成和演化.      

东海西湖凹陷平湖斜坡带断裂系统特征及成因机制探讨

综合运用地震剖面解释结果和构造编图成果,对东海西湖凹陷平湖斜坡带断裂系统按发育规模和形成期次进行分类,分析了断裂系统的平、剖面展布特征,采用古落差法和活动速率法研究了断裂运动学特征,结合区域应力场特征探讨了其成因机制。结果表明,平湖斜坡带断裂系统可划分为4个断裂带,由北至南依次为孔雀亭同向断裂带、武云亭反向断裂带、平湖同向断裂带和平南堑式断裂带。平湖斜坡带以发育多米诺、地堑、梳妆、正牵引等伸展构造样式为主,局部(如平湖同向断裂带)见微弱反转构造。断裂运动学特征研究表明,断裂活动高峰期具有分带性,平湖同向断裂带断层活动性最强,孔雀亭同向断裂带和武云亭反向断裂带次之,平南堑式断裂带最弱。平湖斜坡带断裂系统的发生、发展是应力集中与断层间相互影响共同作用的结果,是对东海陆架盆地构造演化过程的局部响应。     

渤海南部地区潜山构造差异与成因机制

目前,针对渤海南部潜山地层结构、构造演化的研究较少.应用三维地震资料、钻井资料,系统分析了该区潜山断裂类型、地层构造类型、成因演化和动力学背景.研究表明,近南北向郯庐走滑断裂和近东西向反转断裂共同控制了研究区潜山地层分布,进而造成了研究区潜山地层的结构、构造差异.近南北向郯庐走滑断裂为调节东西两侧挤压强度差异的同印支造山期断层.郯庐走滑断裂西支以西挤压变形强度相对较弱,普遍发育古生界薄底或秃底构造,以"中生界+古生界+前寒武系"三层结构为主;以东挤压变形作用则相对较强,表现为强烈隆升,古生界剥蚀殆尽,为"中生界+前寒武系"双层结构,花状走滑构造发育.近东西向反转断层为印支期逆冲断层,燕山期伸展反转,现今断裂上升盘残存古生界,下降盘古生界剥蚀殆尽.横向挤压收缩差异是导致研究区潜山地层结构、构造差异的主要原因.      

松辽盆地徐家围子断陷火山岩裂缝形成机理

松辽盆地徐家围子断陷是位于松辽盆地北部深层的半地堑型晚侏罗世-早白垩世伸展断陷,火山岩发育。在已有研究成果的基础上,结合野外露头和岩心观测及镜下研究发现：本区火山岩构造裂缝和溶蚀裂缝都比较发育,具有明显的规律性,多数原生缝被后期的构造应力或溶蚀作用改造成次生缝。本区裂缝形成的控制因素较多,主要有应力、构造、岩性和岩相、溶蚀作用、风化淋滤、构造应力场演化等,其中构造应力场演化、岩性和岩相及风化溶蚀作用是控制裂缝形成的主要因素。构造裂缝以高角度的张扭性和张性缝为主,多为半充填和无充填,具有多期、多方向、组合复杂等特点,是晚侏罗世至新近纪各种地质作用相互叠加的结果。构造通过控制不同构造部位的局部应力场分布来控制裂缝发育程度,沿断裂带存在明显的应力集中,形成裂缝发育带,特别在正断层上升盘、断层端部、背斜轴部等应力集中部位容易形成构造裂缝。有效火山岩油气储层为各类原生孔隙与裂缝的有效组合。由于火山喷发多个旋回叠加,加之风化剥蚀及不整合面的存在,造成裂缝在纵向上发育具有旋回性,溶蚀裂缝主要在不整合面附近发育。在平面上,裂缝主要发育在断裂密集区、断裂交汇部位和背形或向形构造发育的地区。本区处于爆发相和溢流相火山岩的发育区,气孔和裂缝最发育,特别是溢流相的流纹岩中,裂缝和气孔均较为发育,是本区的优质储层最发育区,也是天然气富集区。     

渤海湾盆地隐性断裂带识别及其地质意义

隐性断裂带是区域或局部应力场、基底断裂体系活动、潜山块体扭动影响下在沉积盆地盖层中产生的断裂趋势带, 它是断裂带的一种类型, 与显性断裂伴生于沉积盆地, 但由于其不具有显性断裂的固有特征, 隐蔽性强而常常被忽略.可以通过以下7个方面有效识别隐性断裂带: ①小型显性构造(小断层、小褶皱、断块)呈雁列式、断续状、错位对称式反映的大型隐性断裂带; ②基底断裂体系活动在沉积盆地盖层中产生的隐性断裂带; ③潜山、凹陷分布形成的线状、调节型或者侧列式隐性断裂带; ④砂体分布反映的隐性断裂带; ⑤油藏排列、分布、走向反映的隐性断裂带; ⑥相干体切片显示的隐性断裂带; ⑦断层叠覆端、末端、深大断裂分段活动等局部应力场变化形成的隐性断裂带.应用上述方法开展渤海湾盆地隐性断裂带识别研究, 综合国内外的调研结果, 建立了隐性断裂带的类型划分方案体系并阐述了不同级别构造单元中隐性断裂带的类型特征.研究表明, 隐性断裂带具有多方面的地质意义, 可以作为调节构造带调节盆地不均匀伸展活动, 分隔凹陷、隆起等构造单元; 控制盆地沉积相带发育分布, 影响断陷湖盆砂体的展布范围; 控制圈闭组合排列、改造输导体系, 形成串珠状、带状油气富集区; 深断裂活动触发地震的过程中会在地表形成隐性断裂带, 因此, 隐性断裂带的识别和分析具有现实意义.      

松辽盆地梨树断陷营城组低渗透储层成因机制

松辽盆地梨树断陷营城组储层岩石类型以长石砂岩和岩屑质长石砂岩为主,储层物性测试结果表明,该区储层物性较差,整体具有"低孔特低孔-特低渗超低渗"的特征。综合利用岩心观察、薄片鉴定、图像分析及压汞测试等多种技术方法,对梨树断陷营城组低渗储层特征及物性控制因素进行分析,结果显示:储层主要的储集空间类型为原生孔隙、次生溶蚀孔隙及少量混合孔隙,发育压实作用、溶解作用、胶结作用及交代作用等成岩作用类型;成岩作用演化序列为压实作用→长石、岩屑溶解/石英加大→碳酸盐胶结→碳酸盐溶解;沉积作用和成岩作用之间的耦合关系决定了储层物性的好坏。在此基础上,采用反演回剥的方法进行成岩演化序列与孔隙结构约束下的储层地质历史时期物性演化史恢复。二者结合研究表明,研究区低渗储层成因机制主要为沉积作用主控、压实作用主导、胶结作用强化。     

松辽盆地三肇凹陷多边形断层系的油气成藏意义

松辽盆地三肇凹陷白垩系中发育了大量规模不等的断层,一般认为大断层是油气运移的重要通道,对小断层研究较少。小断层在平面上相互交织形成多边形的形态,还具有平面延伸长度小、断距小、倾角大的特征,综合分析认为这些小断层为多边形断层系。三肇凹陷多边形断层系发育广泛,平面上遍布整个凹陷,垂向上在扶杨油层和葡萄花油层中均有发育。研究表明多边形断层系有着重要的油气成藏意义：多边形断层系是扶杨油层的主要运移通道,控制着油层的分布,广泛发育的多边形断层系是扶杨油层平面连片的主要原因;大断层和多边形断层系均是葡萄花油层的运移通道,其中多边形断层系在葡萄花油层的油气运移过程中起分流作用,对葡萄花油层的分布有一定的影响作用。     

四川盆地熊坡背斜构造特征及其成因机制

基于地震剖面解释、数字高程模型、历史地震、测年数据及钻孔等资料,分析了四川盆地熊坡背斜的构造特征、运动学特征及其成因机制。结果显示：(1)熊坡背斜与蒲江-新津断裂空间展布上具有较强的一致性,表现出断层传播褶皱模型,变形显著,缩短量为7.2 km,缩短率约为30％;(2)熊坡背斜隆起于(1.0±0.2) MaB.P.之后,且中更新世早期及晚更新世曾发生过强烈活动,使背斜两侧第四系厚度产生明显差异;(3)蒲江-新津断裂现今地震活动明显且小震频繁,曾有Ms=5.0～5.9的地震历史记录;(4)来自龙门山与扬子克拉通的挤压应力以及断层-滑脱作用是形成熊坡背斜的主要应力机制。熊坡背斜并非均匀应力下连续变形的产物,而是由于断裂活动时发生快速抬升而形成的。     

北部湾盆地福山凹陷古近系双层结构形成机制

以北部湾盆地区域构造分析为基础, 在福山凹陷构造活动性研究的基础上探讨了福山凹陷形成的动力学机制, 分析了凹陷东部地区古近系地层中双层结构的形成机制问题.研究认为: 福山凹陷在平面上受红河断裂的左行走滑和海南隆起顺时针旋转的双重作用, 流三段沉积期凹陷在旋转-拉分作用下发生强烈的水平伸展, 为东部地区下构造层中的反向断层提供动力源, 海南隆起的快速隆升作用形成了上构造层中的重力滑动生长断层, 渐新统早期在流二段泥岩中发育的火成岩侵入体在凹陷的东部地区形成一道天然屏障, 最终形成双层结构.结果表明, 双层结构形成过程可划分为裂陷雏形期、下构造层伸展断裂期、中部塑性层发育期、上构造层形成期以及双层结构定形期5个主要阶段.      

松辽盆地北部油田精细构造识别和应用

精细构造研究是随着高分辨率开发地震技术和油田的深度开采而产生的。由构造应力作用形成的微幅度构造、以沉积作用为主形成的储层微型构造，都属于精细构造的研究范畴，但二者在成因、识别方法上有所差异。大庆油田在高含水开发后期，利用高分辨率三维开发地震技术，对微幅度构造进行研究；进而在地震剖面上，识别出以前不识别的微幅度构造，尤其是通过滑动相关、倾角扫描和关联维等方法识别井间小断层；利用测井资料，研究储层微型构造，又通过微型构造图和趋势面剩余分析方法，通过对单层的层面起状程度和形态。这些对打井找油和剩余油研究都具有重要意义。     

松辽盆地徐家围子断陷营城组粗面岩成因与隐爆机制

松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩中含有粗面质岩石,是深层天然气重要储层之一。岩心、钻井及地震资料研究表明,粗面岩具有高位喷发、低位充填的特征,在火山口附近厚度大,远离火山口厚度小。粗面岩主量、微量及同位素地球化学显示其属于钾玄岩系列,富集稀土元素,强不相容元素Rb、Ba、Th、U质量分数较高。粗面岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.704 321~0.705 395,ε_Nd(t)为正值（3.36 ~ 3.83）,Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i、(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i、(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i平均值分别为18.43、15.51和38.23。研究表明,粗面质岩浆由区域年轻地壳组分部分熔融形成,经历了一定程度的分离结晶作用,地壳混染作用不显著。粗面质岩浆多期次喷发后形成粗面岩,热液气体不断聚集发生隐蔽爆破形成角砾,未固结的角砾被岩浆期后热液“胶结”,形成隐爆角砾岩,构成了粗面质岩石重要的储层类型。